《宇宙航行》VIP免费

课题：宇宙航行同学们，在2008年的5月12日在我国四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县发生了里氏8.0级强烈地震。请大家一起回看一期关于汶川地震的电视节目。思考：海事卫星是怎样发射的呢？1.能够推导第一宇宙速度，了解第二、第三宇宙速度及其意义。2.理解卫星的运行速度、周期与半径的关系。3.了解同步卫星的特点；建立起关于各种卫星的运行状况的正确图景。一.卫星发射原理：——牛顿的伟大设想1687年，牛顿设想：站在高山上以一定的速度水平抛出一个物体，速度越大落点就越远，如果速度足够大，物体将不再落回地面，而是围绕地球做匀速圆周运动，成为地球的一颗人造地球卫星。地球二.宇宙速度从地球表面发射的航天器环绕地球、脱离地球引力或飞出太阳系所需的最小速度。宇宙速度是发射速度。1.第一宇宙速度：能环绕地球在最低的圆形轨道上运行的速度，也叫环绕速度，约为7．9千米／秒；2.第二宇宙速度：脱离地球引力的最小速度，也叫脱离速度，约为11．2千米／秒；3.第三宇宙速度：飞出太阳系的最小速度，也叫逃逸速度，约为16．7千米／秒。地球V2=11.2km/sV3=16.7km/s11.2km/s>v>7.9km/sV1=7.9km/s，围绕地球做匀速圆周运动11.2km/s>v>7.9km/s，围绕地球做椭圆运动V2=11.2km/s，挣脱地球的吸引，成为太阳的人造行星V3=16.7km/s，挣脱太阳的吸引，飞到宇宙中去V1=7.9km/s问题：如果已知地球质量为M，绕地球做匀速圆周运动的卫星的质量为m,到地心的距离为r，如何求人造地球卫星的运行速度v呢？解：由GMvr万向F=F，得：地球半径约为6400km，我们发射的近地卫星离地面大约100km~200km。由于6400km››200km，完全可以认为卫星是在“地面附近”飞行，卫星的轨道半径就可以近似等于地球半径。112466.67105.891016.3710/7.9/GMRvmskms245.8910Mkg66.3710Rm所以有：这就是人造地球卫星在地面附近围绕地球做匀速圆周运动的运行速度，即第一宇宙速度。已知：地球质量地球半径想一想：还有什么方法可以推导出第一宇宙速度？推导：在地球表面，mg=所以有：v===7.9km/sgR61037.68.9GMvr1rv卫星离地心越远，运行的速度越慢。7.9km/s是卫星的最大运行速度离地面较远的卫星和近地卫星相比，谁的运行速度大？为什么？再看7.9km/s1.它是人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度。2.它也是发射人造卫星所必需的最小发射速度。三.人造卫星的运行规律由G=2rMmmrv2mr2m224TrrGMV=3rGMω=T=2GMr3ma向a=向2rGM可见：1.v、ω、T与r一一对应2.四个物理量中，只有T与r成正比，v、ω、a均与r成反比查资料回答问题：1.你知道什么是地球同步卫星吗？2.“同步”怎么理解？3.地球同步卫星有什么特点？四、地球同步卫星同步卫星1.所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星，它在轨道上跟着地球自转，同步地做匀速圆周运动，它的周期：T＝24h2.所有的同步卫星只能分布在赤道上方的一个确定轨道上，即同步卫星轨道平面与地球赤道平面重合，卫星离地面高度为定值。同步卫星特点GMr3rGMV=ω=3rGMa=向2rGM对同步卫星：其r、v、ω、T、a均为定值向恒定T=2r恒定近地卫星、同步卫星、月球三者对比表近地卫星近地卫星同步卫星同步卫星月球月球离地面高度离地面高度hh约为00轨道半径轨道半径rr运行速度运行速度v7.9km/s3km/s1km/s公转周期公转周期T84分钟24h27天m6104.6m7102.4m8108.3m7106.3m8108.3约为同步卫星近地卫星月球地球你知道人造地球卫星的用途吗？全能的卫星气象卫星：可以为我们提供天气情况，为我们出行带来方便卫星导航：利用卫星定位系统导航各种汽车奔驰在城市的道路上侦视卫星：应用于侦测海洋和水利资源、调查地下矿藏、见识自然灾害和观测环境污染军用卫星：为我们保家卫国通信卫星：通过卫星实现越洋通话、实时收看世界各地的电视新闻。中国不会输！！中国不会输！！•2003年10月15日9时，我国神舟五号•在酒泉卫星发射中心成功发射飞船•在绕地球14圈后，与10月16日6时23•分安全降落在内蒙古主着陆场，实•现了中华民族千年飞天的梦想，标•志着中国成为世界上第三个能独立开•展在人航天活动的国家，为进一步...